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Moteur électrique
En vue de tendre la courroie, des moteurs électriques sont disposés depuis longtemps sur des bascules ou suspendus à l'aide d'axes de pivotement de telle manière que le moment de.contre-rotation électrique du stator agit pour tendre la courroie en fonction de la charge à chaque instant qui réagit sur le stator.
Il y a en'principe à cet effet deux possibilités de réalisation. L'une consiste en ce que le moteur se trouve dans la position fondamentale en équilibre instable, c'est-à-dire que les axes de pivotement se trouvent comme axes de support en-dessous de l'axe du moteur. L'autre consiste au contraire en ce que le moteur est suspendu en é quilibre stable, c'est-à-dire que les axes de pivotement se trouvent au-dessus de l'axe de gravité du moteur, c'est-à-dire essentiellement au-dessus de l'axe du moteur.
Ces dispositions poursuivent le but d'utiliser pour la tension de la courroie le moment de contre-rotation du stator qui agit comme moment de contre-rotation électro-moteur en sens inverse du sens de rotation du moteur.
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Or, il est connu que le moment de contre-rotation éleotro-moteur du stator ne suffit pas, corme cela sera encore indiqué dans la suite, pour produire la transmission des forces nécessaires aussi longtemps que le moteur se trouve encore en équilibre instable d'une part ou dans le voisinage de l'équilibre stable, dans lequel il est attiré par l'action du stator.
Si au contraire, la courroie est tendue à l'excès par une trop grande inclinaison du moteur par le poids de celui-ci, qui dans ce cas a la plus grande valeur, il se produit une usure rapide de la courroie par suite d'un allongement excessif de la courroie.
La manière surprenante de remédier à cet inconvénient est expliquée plus en détail à l'aide du dessin et dans les considérations qui suivent. Celles-ci comprennent également différentes notions techniques encore nouvelles.
La fig. 1 montre un moteur suspendu sur un support en équilibre instable.
La fig. 2 montre le même moteur sous une incli- naison par rapport l'axe de pivotement qui est provoquée par le moment de contre-rotation du stator.
La fig. 3 montre un moteur dont l'axe de gravité ou le plan de gravité est décale hors du plan déterminé par la verticale et l'axe de pivotement, dans le sens d'une tension de la courroie, d'une minime quantité.
La fig. 4 représente la suspension de façon stable du moteur ayant pivoté hors de la position normale d'une valeur angulaire relativement extrêmement petite de sorte que le moteur doit d'abord se mettre en pivotement par le moment de contre-rotation du stator dans la position d'équilibre stable absolue.
La fig. 5 montre cette position, la fig. 6 montre une disposition dans laquelle le plan symétrique du moteur est décalé avec la même efficacité d'une valeur tout à fait minime du c8té de la courroie, hors du plan vertical de la suspension du point de pivotement.
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Les fig. 7 et 8 montrent les diagrammes concernant les considérations ultérieures conformes à l'invention,
On connaît des transmissions à bascule dans lesquelles le moteur est disposé sur une plaque ou un panier qui peut pivoter c'est-à-dire basculer autour d'un axe de pivotement qui est loin en dehors de la portée du rotor et même en dehors de l'ensemble du moteur. Dans le cas de ces bascules connues, seul le poids du moteur et le poids de la partie de la bascule sur laquelle le moteur peut pivoter jouent un rôle pour la tension de la courroie, Le moment de contre-rotation du stator se fait peu sentir sur le bras de bascule dans une semblable bascule, à cause de la disposition rigide ou relativement rigide du moteur.
Plus l'axe autour duquel le moteur peut basculer se rapproche de l'arbre du moteur lui-mme, plus le moment de contre-rotation du stator peut agir et ceci se produit en particulier lorsque, comme on l'a représenté , la fig. l, l'axe de pivotement est disposé de telle manière que l'ensemble du moteur avec la poulie se trouve en équilibre instable.
On a désigné par 1 le moteur, par 2 la poulie, par 3 l'axe de pivotement, par 4 le panier dans lequel le moteur est fixé et par 5 le panneau de palier de chaque côté - tandis qu'entre le panneau de palier et le panneau latéral de la corbeille on a prévu l'axe de pivotement ou les tourillons de pivotement 3, ce qui est valable pour les deux côtés du moteur. Dans ce cas, pour cette représentation, le poids propre du moteur que l'on peut désigner comme poids tenseur mort n'arrive pour ainsi dire pas ou n'arrive pas du tout sur la tension de la courroie car il faudrait pour cela d'abord un pivotement du moteur autour de son axe de pivotement.
Toutes ces bascules ou transmissions à pivotement ont cette caractéristique propre que lorsqu'elles ' se trouvent en équilibre instable, la tension initiale de la courroie 6,7 brin tracteur, 6 brin attiré, bascule sous tension) ne dépend plus que du moment de contre-rotation du stator tandis que lors de l'oscillation du moteur hors de l'équilibre instable (fig. 2) déjà pour un petit angle z le poids du moteur arrive supplémentairement pour
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tendre la courroie même lorsque le plan de symétrie S du moteur est décalé d'une petite quantité t (fig. 3) hors du plan de pivotement s1 des tourillons de pivotement, jusque ce que finalement lorsque l'angle z atteint la valeur de 90 , ce poids du moteur atteint une elévation telle que la courroie ne le supporterait plus.
On a par conséquent trouvé avantageux de subordonner le moment électrique de contre-rotation du stator, comme importun et principalement efficace, à la canmande par courroie et de faire agir au contraire, aussi peu que possible) le poids mort du moteur à action peu favorable à partir de l'équilibre instable suivant la fig. 1 dans le cadre d'un angle d'inclinaison aussi petit que possible.
On a observé alors que malheureusement les forces de traction ou les rapports de glissement d'une semblable commande à courroies ne sont pas constants. Si on choisit en effet la tension de la courroie par une disposition appropriée du point de pivotement de telle manière que le moment de contre-rotation du stator en équilibre instable suffit pour maintenir la tension nécessaire de la courroie, la courroie est tendue à l'excès, après l'intervention de l'inclinaison du moteur, supplémentairement par le poids du moteur, de sorte qu'il se produit une forte usure par suite de l'allongement excessif de la courroie c'est-à-dire qu'il se produit une telle action destructrice de la courroie que l'on a dû. renoncer jusqu'à présent à un développement des commandes à bascule connues depuis longtemps.
Si l'on prévoit toutefois le moment électrique de contre-rotation du stator avec un degré tel qu'avec le poids d'inclinaison du moteur dans la position oblique, approximativement comme à la fig. 2, la tension correcte de la courroie est provoquée, la traction ou les forces de traotion ne suffisent pas pour faire agir la commande par courroie aussi longtemps que le moteur se trouve encore dans le voisinage de l'équilibre instable.
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Le schéma I de glissement suivant la fig. 7 montre que dans le voisinage de l'équilibre instable, c'est-à-dire pour environ 5 d'inclinaison, suivant la fig. 2, la courroie présente un glissement très considérable, c'est-à-dire une perte de puissance tandis que c'est seulement après l'adjonction du poids du moteur dans la position oblique (20 d'inclinaison) suivant les lignes 10 en traits interrompus. à la fig. 2 qu'on peut produire une courbe de glissement qui par suite de la tension initiale agissant automatiquement et éleotromagnétiquement du moment de contre-rotation du stator, par l'inclinaison de celui-ci, se place dans un rapport parallèle approximativement très intéressant relativement à la ligne de charge (ligne PS).
La courroie agit alors comme une commande à chaîne car pour une augmentation de la charge ou de la puissance les courbes de glissement qui étaient repliées auparavant toujours vers la droite (voir fig. 7) restent parallèles à la ligne PS ce qui signifie que le degré de glissement ne s'accroit plus.
On a observé ce fait surprenant qu'en cas de suspension du moteur en équilibre instable, par la disposition d'une poulie à adhésion (poulie à garniture adhésive ou poulie à adhésion à côté de marche poli) en vue de l'élévation de la traction il se produit une modification complète de la courbe de glissement qui montre qu'ici on se trouve en présence d'une augmentation de puissance qui va beaucoup plus loin que l'augmentation normale d'adhé- sion (effet de sommes).
Comme le représente le diagramme de la fig. 8, elle a dans le voisinage de l'équilibre instable du moteur dans sa suspension une allure se rapprochant fortemont de la ligne PS, ce qui signifie que sans aucune augmentation de la valeur de la tension préalable, l'augmentation de l'indice de glissement actuel avec l'augmentation des indices de puissance est pratiquement supprimée. En outre, ce qui est intéressant, lors de la-plus forte incli- naison du moteur, la courbe de glissement d'une commande à courroie à poulie à adhésion vient coïncider avec la cour- @
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be de glissement d'une poulie normale à part cela, ce à quoi on ne pouvait s'attendre.
La présente invention est par conséquent capable d'éliminer les inconvénients actuels d'une semblable oommande, c'est-à-dire la traction trop minime d'une part, une tension préalable excessige d'autre part, d'une manière convenant pour la pratique.
Le même principe peut s'employer, en une analogie correspondante avec les considérations qui précèdent, pour la suspension de moteur dite instable comme cela sera expliqué plus en détail dans la suite.
Les fig. 4 et 5 montrent en 11 le panneau extérieur de palier, en 12 la fenêtre du panneau, en 13 le stator, en 14 la poulie,à courroie, en 15 le brin supérieur tendu et en 16 le brin inférieur exerçant la traction. Les mêmes désignations sont valables pour les fig. 5 et 6.,
Lorsqu'on place alors avantageusement à l'avantplan, après connaissance des commandes connues par courroie, le moment de contre-rotation électrique du stator par rapport à la tension de la courroie et en commençant par une minime inclinaison du moteur suivant la fig. 4, ou un minime décalage suivant la fig. 6 du dessin, dans l'équilibre instable, si on met en action le poids du moteur même comme poids mort aussi peu que possible, on constate à regret que les conditions de traction ou de glissement d'une semblable commande ne sont pas constantes en correspondance.
Si on choisit la tension de la courroie par une disposition appropriée du point de pivotement 22 de façon que le moment de contre-rotation du stator, dans l'équilibre instable, suffise pour produire une transmission de force correspondante, la courroie est tendue à l'excès lorsque se produit l'équilibre stable partir d'une inclinaison préalable suivant le plan E, supplémentairement par le poids du moteur lui-même, de sorte qu'il se produit une forte usure de la courroie par suite d'allongement excessif, ce qui empêche que les trans-
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missions à courroie connues aient trouvé un développement approprié.' Si on prévoit au contraire le moment électrique de contre-rotation du stator seulement à un degré tel qu' avec le poids mort du moteur allant de la position oblique dans la position stable,
il provoque la tension correcte de la courroie, la traction ne suffit pas, aussi longtemps que le moteur se trouve dans le voisinage de son é quilibre stable, pour provoquer la transmission correspondante de puissance. Le schéma de glissement de la fig.7 montre que la courroie, comme dans l'exemple des fig.
1 à 3 présente dans le voisinage de l'équilibre stable du moteur pour environ 5 d'inclinaison, un glissement très considérablc, c'est-à-dire une perte, tandis que c'est seulement par l'adjonction du poids du moteur à partir d'une position oblique d'environ 20 d'inclinaison dans la position stable qu'on peut produire une courbe de glissement qui, par suite du moment de contre-rotation du stator agissant automatiquement et éleotromagnétiquement, présente une allure très intéressante par rapport à la ligne de charge, et cette allure est essentiellement parallèle.
Par conséquent cette commande par courroie se présente dans ces limites de charge à la manière d'une commande par chaîne car avec l'augmentation des nombres de CV la ligne de glissement est toujours parallèle à la ligne de charge, c'est-à-dire que la ligne de glissement ne s'acoroit plus tandis qu'antérieurement la ligne de glissement est toujours recourbée vers la droite comme le montre le diagramme.
On a constaté ce fait surprenant que dans de semblables transmissions, moyennant l'emploi du principe de la suspension stable, par la disposition d'une poulie à garniture d'adhésion, il se produit une modification fondamentale de la courbe de glissement qui va loin audelà de l'augmentation normale d'adhésion.
Comme le montre le diagramme de la fig. 8 même dans le voisinage de l'équilibre stable, la courbe de glissement a une allure voisine de la ligne PS, également pour de petites inclinaisons, ce qui signifie que sans augmentation fondamentale des valeurs de tension initiales, le comportement de la courbe aotuelle de l'indice de glis-
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sement est pratiquement supprimé pour ce qui concerne ses effets nuisibles. En cas de plus fortes inclinaisons du moteur dans l'équilibre stable du moteur, la courbe de glissement d'adhésion se rapproche toujours davantage de la courbe normale de glissement d'une poulie ordinaire.
Suivant la présente invention ce dispositif s'emploiera aussi bien pour une suspension instable que pour une suspension stable du moteur, de préférence lorsque la longueur de la courroie est en rapport correct avec la course de tension ultérieure par le moteur pivotant, c'est-à-dire que la somme des allongements est absorbée effectivement par le trajet du moteur de l'équilibre instable jusqu'à la position oblique permise du moteur.
Si on suppose la course admissible du moteur d'environ 10 cm, la course d'allongement totale admissible est de 10 cm dans le brin supérieur de la courroie et de 10 cm dans le brin inférieur, soit au total 20 cm, c'est-à-dire qu'elle est égale à un allongement de 5 % d'une longueur totale de courroie de 4 m. En cas de deux poulies de 750 mm. de diamètre par exemple, on obtient une périphérie des poulies de 2350 mm., la longueur restante est alors de 1650 mm. ou égale à une distance axiale de 325 mm seulement. On voit donc que l'invention s'emploiera avantageusement dans les commandes courtes.